Влияние градиента температуры среды канала связи на спектр поглощения в оптическом диапазоне электромагнитных волн

3d7(4F)4s

a5F

1

3d6(5D)4s4p(3P)

z5F

2

515,41003

3d6(5D)4s4p(3P)

z3F

4

3d6(5D)4s(6D)4d

e5G

5

515.90571

3d7(4F)4p

y5F

2

3d7(4F)4d

f5P

1

Рисунок 22 Ї Линии нейтрального железа

Рисунок 23 Ї Сравнение линий железа в спектре звезды л Peg (серый) с расчетным профилем (черный), уширенным тепловым механизмом при температуре 4830 К

Возвращаясь к линии натрия и считая, что ее профиль образован огибающей отдельных компонентов линии, можем заметить, что профиль имеет асимметрию, подобную расчетной при существенном градиенте температуры, хорошо заметную в крыльях. На рисунке 24 показана огибающая компонентов линии натрия.

Рисунок 24 Ї Асимметрия спектральных линий при поглощении в среде с градиентом температуры

Итогом исследования можно считать следующие факты для термически неоднородной поглощающей газовой среды:

-линии, которые не испытывают значительных расщеплений, порождающиеся при переходах с основного уровня, настолько узки, что не показывают характерной для поглощения в канале с перепадом температуры асимметрии профиля;

-линии, которые образованы при переходах не с основного уровня, испытывают значительные расщепления и уширения, огибающая компонентов таких линий показывает асимметрию, но не может быть математически описана простой теорией.

Из всего сказанного видно, что и в атмосфере Земли при химических и тем более ядерных взрывах, а также при атмосферных электрических разрядах возможно сокращение окон прозрачности и возникновение поглощения на тех длинах волн, на которых в спокойном состоянии атмосфера не поглощает. Это следует иметь в виду при установке и проектировании АОЛС.

Линии поглощения образованные переходами между возбужденными состояниями испытывают сильное расширение в термически неоднородной среде. В линиях, образованными переходами из состояний близких к основному, могут усилиться крылья, что может стать источником помех при атмосферной оптической связи.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты работы состоят в следующем.

В земной атмосфере при химических и ядерных взрывах, а также при атмосферных электрических разрядах возможно сокращение окон прозрачности и возникновение поглощения на тех длинах волн, на которых в спокойном состоянии атмосфера не поглощает.

Сокращение окон прозрачности и возникновение поглощения на тех длинах волн, на которых в спокойном состоянии атмосфера не поглощает, может произойти вследствие сильного расщепления атомных уровней вследствие межатомных взаимодействий за счет эффекта Штарка.

Для термически неоднородной поглощающей газовой среды:

-спектральные линии, которые не испытывают значительных расщеплений, порождающиеся при переходах с основного уровня, настолько узки, что не показывают характерной для поглощения в канале с перепадом температуры асимметрии профиля;

-спектральные линии, которые образованы при переходах не с основного уровня, испытывают значительные расщепления и уширения, огибающая компонентов таких линий показывает асимметрию, но не может быть математически описана простой теорией.

Это следует иметь в виду при установке и проектировании АОЛС.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Медвед Д.Б. Влияние погодных условий на беспроводную оптическую связь / Д.Б. Медвед // Вестник связи. Ї 2001. Ї № 4. Ї С. 154Ї157.

2 Милинкис Б. Атмосферная лазерная связь./ Б. Милинкис, В. Петров // Информост Ї Радиоэлектроника и Телекоммуникации. Ї 2001. Ї №5(18). Ї С. 76Ї83.

3 Спектроскопия атмосферных газов. Ї (Рус.) Ї URL:http://spectra.iao.ru [24 апреля 2015]

4 Зуев В.Е. Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере. Ї М.: Советское радио, 1999. Ї 496 с.

5 Зуев В. Е., Кабанов М. В. Перенос оптических сигналов в земной атмосфере Ї М., 2012. Ї 242 с.

6 NIST Atomic Spectra Database Ї Lines Holdings. Ї (Eng.). Ї URL: http://physics.nist.gov/cgi-bin/ASD/lines_pt.pl [2 February 2015]

7 Ельяшевич М. А. Атомная и молекулярная спектроскопия. Ї М.: Эдиториал УРСС, 2012. -- 896 с.

8 Трубников Б.А. Теория плазмы. Ї М.: Энергоатомиздат, 1996. Ї 464 с.

9 Bruntt, H. Normalized spectra of 20 red giants. Ї (Eng.). Ї URL:ftp://cdsarc.u-strasbg.fr/pub/cats/J/A+A/528/A121 [12 January 2015]

10 Лысенко В.Е. Ударное расширение спектральных линий с учетом турбулентности поглощающей среды/ В.Е.Лысенко, А.Л. Иванов, В.А. Иванов // Коллективная монография. Современные проблемы физики, биофизики и инфокоммуникационных технологий. Ї Краснодар: ЦНТИ, 2014. Ї 283 с. -- С. 221-229.

Размещено на Allbest.ru